Mercedes reist von Argentinien nach Mexiko. Sie ist auf der Suche nach ihrem Bruder, einem Ölmagnaten, der spurlos verschwunden ist. Unter falschem Namen nimmt sie eine Stelle als Sängerin in dem großen Casino an, in dem ihr Bruder beständig verkehrte und zuletzt gesehen wurde.

„Gran Casino“ ist Luis Buñuels erste Regiearbeit, nachdem er über vierzehn Jahre einige Male als Produzent in Erscheinung trat. Die Subversion von „Ein andalusischer Hund“ (1928) und „Das Goldene Zeitalter“ (1930) blitzt immer noch hervor, wenn Buñuel das mexikanische Melodrama und den Musikfilm verspottet. Für ihn war „Gran Casino“ eine Art Turnier, bei dem es darum ging, wer in kürzester Zeit mehr Tangos sang.